Номер 10, страница 101 - гдз по химии 10 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

10. Метиламин не взаимодействует

1) с соляной кислотой

2) с анилином

3) с гидроксидом кальция

4) с серной кислотой

5) с водой

Метиламин, химическая формула которого $CH_3NH_2$, является представителем первичных алифатических аминов. Ключевой особенностью строения аминов является наличие аминогруппы ($–NH_2$), в которой атом азота имеет неподеленную электронную пару. Эта электронная пара обуславливает основные свойства аминов: они способны принимать протон ($H^+$), выступая в роли оснований Брёнстеда-Лоури. Рассмотрим взаимодействие метиламина с каждым из предложенных веществ.

1) с соляной кислотой

Метиламин, как основание, вступает в реакцию нейтрализации с сильной соляной кислотой ($HCl$). В результате реакции образуется соль — хлорид метиламмония. Это типичная кислотно-основная реакция.

Уравнение реакции:

$CH_3NH_2 + HCl \rightarrow [CH_3NH_3]^+Cl^-$

Следовательно, метиламин взаимодействует с соляной кислотой.

2) с анилином

Анилин ($C_6H_5NH_2$) также является амином и, соответственно, основанием. Два вещества, проявляющие основные свойства, не вступают в кислотно-основную реакцию друг с другом в обычных условиях. Однако термин "взаимодействие" может включать в себя и сильные межмолекулярные взаимодействия, такие как водородные связи. И метиламин, и анилин способны образовывать водородные связи, что приводит к их взаимной растворимости и физическому взаимодействию.

Таким образом, химической реакции с образованием новых ковалентных связей не происходит, но физическое взаимодействие (образование водородных связей) имеет место.

3) с гидроксидом кальция

Гидроксид кальция ($Ca(OH)_2$) — это сильное неорганическое основание (щёлочь). Метиламин, будучи сам основанием, не будет реагировать с гидроксидом кальция, так как для кислотно-основной реакции нет подходящего партнера (кислоты). Кроме того, в отличие от жидкого анилина или воды, гидроксид кальция является ионным кристаллическим веществом, с которым газообразный или жидкий метиламин не образует и значимых межмолекулярных связей. Поэтому можно утверждать, что метиламин не взаимодействует с гидроксидом кальция ни химически, ни физически в значительной степени.

4) с серной кислотой

Серная кислота ($H_2SO_4$) — сильная двухосновная кислота. Метиламин реагирует с ней, образуя соль — сульфат метиламмония. Поскольку серная кислота двухосновная, на одну ее молекулу требуется две молекулы метиламина.

Уравнение реакции:

$2CH_3NH_2 + H_2SO_4 \rightarrow (CH_3NH_3)_2SO_4$

Следовательно, метиламин взаимодействует с серной кислотой.

5) с водой

Вода ($H_2O$) является амфотерным соединением. При растворении в ней метиламина вода ведет себя как слабая кислота, отдавая протон аминогруппе. Это обратимая реакция, приводящая к установлению равновесия и образованию ионов метиламмония и гидроксид-ионов, что создает щелочную среду в растворе.

Уравнение реакции:

$CH_3NH_2 + H_2O \rightleftharpoons [CH_3NH_3]^+ + OH^-$

Следовательно, метиламин взаимодействует с водой.

Вывод:

Метиламин вступает в химические реакции с кислотами (соляной и серной) и водой. С другими основаниями (анилином и гидроксидом кальция) химической реакции не происходит. Однако, если учитывать и сильные межмолекулярные взаимодействия, то метиламин образует водородные связи с анилином. Таким образом, единственным веществом из списка, с которым метиламин практически не взаимодействует ни химически, ни физически, является гидроксид кальция.

Ответ: 3